合成氣自點(diǎn)火延遲特性分析

第23卷第2期《燃氣輪機技術(shù)》VoL 23 No. 22010年6月GAS TURBINE TECHNOLOGYJun.,2010合成氣自點(diǎn)火延遲特性分析邢雙喜2,房愛(ài)兵,徐綱,黃偉光(1.中國科學(xué)院先進(jìn)能源動(dòng)力重點(diǎn)實(shí)驗宣,北京100190;2.中國科學(xué)院研究生院,北京100190)要:合成氣的自點(diǎn)火延遲時(shí)間是預混器設計的關(guān)鍵參數之一合成氣富含大量的H,因此自點(diǎn)火延遲時(shí)間要比常規燃料短很多,預混段過(guò)長(cháng)將會(huì )導致自點(diǎn)火的危險。目前燃氣輪機條件下的合成氣自點(diǎn)火延遲的實(shí)驗數據仍然很少,且尚未出現一種可以準確預測低溫高壓下合成氣自點(diǎn)火延遲時(shí)間的化學(xué)反應機理。主要分析了溫度、壓力、當量比氧含量氫含量五大因素對自點(diǎn)火延遲時(shí)間的影響并且修正了GR3.0、Song等機理來(lái)模擬低溫反應中的擾動(dòng)因素影響得到了較好的結果同時(shí)還在Wato經(jīng)驗公式的基礎上做了一定修改使之與目前存在的數據更為接近。關(guān)鍵詞:合成氣;燃氣輪機;自點(diǎn)火延遲;預混器中圖分類(lèi)號:TK473.2文獻標識碼:A文章編號:1009-2889(2010)02-0029-05預混燃燒有望把合成氣燃氣輪機燃燒室的NOx并采用化學(xué)反應模型和經(jīng)驗公式擬合的方法對合成排放降到10ppm以下,但由于合成氣富含大量的氫氣的自點(diǎn)火延遲特性進(jìn)行了研究,得到了燃氣輪機運氣,其自點(diǎn)火延遲時(shí)間( Fuel Ignition Delay Time,rv)行條件下合成氣燃料的自點(diǎn)火延遲時(shí)間的可靠計算要遠小于常規的天然氣燃料因此在預混條件下極易方法。發(fā)生自點(diǎn)火。自點(diǎn)火是指由于預混氣在預混通道內獲得燃料的自點(diǎn)火延遲時(shí)間的方法可以分為兩的停留時(shí)間超過(guò)了燃料的自點(diǎn)火延遲時(shí)間從而引起大類(lèi):一是實(shí)驗,二是采用化學(xué)反應器模型或者經(jīng)驗的預混氣在預混通道內的自發(fā)著(zhù)火。對于傳統燃料公式進(jìn)行計算。來(lái)說(shuō)一般不存在自點(diǎn)火的問(wèn)題,而對于合成氣燃料自國際上測量自點(diǎn)火延遲時(shí)間的實(shí)驗方法主要有點(diǎn)火問(wèn)題成為采用預混燃燒的一個(gè)重要障礙。防止三種激波管( shock tube)、流動(dòng)反應器( flow reactor)發(fā)生自點(diǎn)火的一種重要手段就是在設計燃料和空氣和快速壓縮反應器( rapid compression machine,簡(jiǎn)稱(chēng)的預混器時(shí)控制燃料在預混器中的停留時(shí)間使之小RCM)。激波管一般用于測量高溫(1200-2500K)于燃料的自點(diǎn)火延遲時(shí)間所以獲得設計工況下的自下的數據激波管沒(méi)有復雜的內部流動(dòng)所以產(chǎn)生的點(diǎn)火延遲時(shí)間是確定預混器設計尺寸及流動(dòng)速度的溫度壓力條件均勻,可供測量點(diǎn)火延遲的時(shí)間在關(guān)鍵。國際上在合成氣的自點(diǎn)火延遲時(shí)間方面的研10m內。流動(dòng)反應器的最高溫度小于1300K,氣體究已經(jīng)很多,但是多數集中在化學(xué)反應機理方面研在設備中的流動(dòng)時(shí)間根據氣體速度不同而不同,大約究的條件絕大多數不在燃氣輪機工作范圍(T<為30~175ms,但是壓力較低。然而普林斯頓大學(xué)研100K,1MPa